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用奧迪Q8實(shí)測新ENCAP輔助駕駛評級

2021-11-10 10:38:43·  來源：焉知智能汽車  
　
一、ENCAP也有輔助駕駛系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)ENCAP全稱是European New Car Assessment Program，歐洲新車評價(jià)規(guī)程，是汽車界最權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一。從名字可以看出，這
一、ENCAP也有輔助駕駛系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
 
 
ENCAP全稱是European New Car Assessment Program，歐洲新車評價(jià)規(guī)程，是汽車界最權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一。從名字可以看出，這是歐洲主導(dǎo)的評價(jià)規(guī)程。而不少國家也有類似的評價(jià)規(guī)程，例如中國有CNCAP，日本有JNCAP，韓國有KNCAP。大家耳熟能詳?shù)奈逍窃u價(jià)、碰撞試驗(yàn)、鞭打試驗(yàn)等與NCAP有關(guān)。
 
ENCAP傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)在于汽車安全性評價(jià)，拿到的星星越多，代表該車型越安全。近年來，主動安全作為ENCAP中安全的一個重要部分，在星級評價(jià)中占比越來越重?，F(xiàn)在沒有裝備主動安全系統(tǒng)的車型已經(jīng)無緣五顆星星了。
 
但隨著汽車“新四化”的發(fā)展，除了汽車安全性，輔助駕駛功能也成為了消費(fèi)者購買新車時(shí)的重要考慮因素。ENCAP顯然也注意到這個趨勢，在2018年就發(fā)布了自動駕駛評級體系（Automated Driving Grading/ AD Grading），獨(dú)立于安全評價(jià)星級體系。但是2018年的研究以及測試表明，該先進(jìn)技術(shù)離“自動化”還相差甚遠(yuǎn)，駕駛員需要一直保持警惕。如果把評價(jià)體系叫做“自動駕駛評級”，步子有點(diǎn)太大，不合適。
 
2020年ENCAP拓展和更新了該評級體系，名字改為輔助駕駛評級（Assisted Driving Grading/ AD Grading），發(fā)布了專門的測試和評估協(xié)議。
 
也就是說，著名機(jī)構(gòu)ENCAP針對輔助駕駛系統(tǒng)，推出了一款新的考試。
圖1：奧迪Q8輔助駕駛評級（摘自ENCAP官網(wǎng)）
 
二、ENCAP AD Grading
ENCAP 輔助駕駛評級主要分為以下兩個主要方面：
1. 輔助能力 （Assistance Competence），細(xì)分為
1.1 駕駛員參與 （Driver Engagement）
1.2 車輛輔助 （Vehicle Assistance）
 
2. 安全后備 （Safety Backup）
1.1和1.2分別有各自的評分測試，得分較低的一項(xiàng)會作為第一部分輔助能力的得分。其思想就是輔助駕駛有人和車同時(shí)參與，兩者都可能是木桶的短板。
第二部分的安全后備是發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)的安全兜底。畢竟發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)，不論駕駛員是否舒適、有沒有接管等，車輛系統(tǒng)都應(yīng)該做出相應(yīng)響應(yīng)，作為堅(jiān)實(shí)的后盾。
第一和第二部分的分?jǐn)?shù)相加就是總分，滿分為200分。按總分最終劃分為四個等級：
- Very Good （ 高于或等于160分）
- Good （高于或等于140分）
- Moderate （高于或等于120分）
- Entry （高于或等于100分）
在進(jìn)一步分析詳細(xì)的測試和評價(jià)協(xié)議前，我們先來看看幾款車型在2020年測試中的評級結(jié)果：
 
 
圖2：ENCAP 2020輔助駕駛評級（摘自ENCAP官網(wǎng)）
 
三、奧迪Q8為例子
接下來，我們以奧迪Q8的考試試卷為例子，詳細(xì)分析評分標(biāo)準(zhǔn)和該車型的得分失分情況。
上文圖片中可以看到，Q8最終在輔助能力上得了78分，安全后備得了84分，總分162分，屬于Very Good級別的輔助駕駛系統(tǒng)。報(bào)告中稱，相同的駕駛輔助系統(tǒng)也配備在A6，A7，A8，Q7和e-tron上。此處不得不感嘆一下大眾集團(tuán)的套娃能力。
 
表1：ENCAP AD評分和Q8得分總覽
1. 輔助能力 （Assistance Competence）
輔助能力的評分主要分為兩大塊：駕駛員參與和車輛輔助。這兩塊分別評分，取其低分。Q8在駕駛員參與中拿了78分，車輛輔助拿了84分，所以輔助能力總分78分。
 
1.1 駕駛員參與 （Driver Engagement）
這部分主要考慮整車廠如何良好地向消費(fèi)者解釋系統(tǒng)的工作原理、明確其局限性并確保人車溝通暢順，以讓駕駛員和輔助駕駛系統(tǒng)可以更好地合作。具體包括四個部分，每個部分25分：
a. 消費(fèi)者信息
這部分主要要求整車廠提供給消費(fèi)者的信息不能具有誤導(dǎo)性。例如不能明明是輔助駕駛的系統(tǒng)，卻叫xx Pilot。屬于考試中的送分題。這部分有四道小題：
i) 名字
俚語有云:“不怕生壞命,最怕起錯名。”在這場考試中也一樣。輔助駕駛系統(tǒng)的名字包含“輔助”等字眼的，得10分。包含“自動”等字眼的直接0分。既不含“輔助”等，又不含“自動”等的中庸名字，得5分。
奧迪Q8搭載的系統(tǒng)名叫“Adaptive Cruise Assist”，簡稱ACA。這道題得滿分10分。
ii) 市場推廣信息
ENCAP AD評估等級時(shí)，會審查整車廠公開的宣傳材料和網(wǎng)站等，看看有沒有誤導(dǎo)消費(fèi)者的情況，比如有沒有在廣告里出現(xiàn)駕駛員完全不介入的鏡頭，又或者廣告臺詞有沒有“Pilot”等字眼（疑似此項(xiàng)針對特斯拉）。如果沒有誤導(dǎo)信息，就能得5分，否則0分。
奧迪Q8又拿了滿分。
iii) 快速入門指南
這要求整車廠能提供一個快速描述輔助駕駛系統(tǒng)性能和邊界的介紹說明，例如一份介紹系統(tǒng)操作按鈕和限速等信息的材料，或者車機(jī)上能播放一段入門教程的小視頻。畢竟在這個越來越講究效率的社會，已經(jīng)沒有多少人有耐心翻閱厚厚的車輛使用手冊，而有些車輛的輔助駕駛系統(tǒng)操作又真的極其繁瑣和復(fù)雜。具有快速入門指南的得5分，否則0分。
奧迪Q8的ACA沒有這個指南，丟了5分，得0分。
iv) 車輛使用手冊
車輛使用手冊作為功能描述的底線，需要詳細(xì)描述輔助駕駛系統(tǒng)的邊界和局限性，并明確駕駛員的掌控是時(shí)刻需要的。這道題滿分5分。
奧迪Q8的使用手冊得了滿分。
 
圖3：奧迪Q8的消費(fèi)者信息得分概覽
b. 系統(tǒng)狀態(tài)
這部分要求系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用視覺、聽覺或觸覺信號或這些信號的組合，向駕駛員明確指明其狀態(tài)（即處于激活還是非激活狀態(tài)）。該評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求系統(tǒng)狀態(tài)至少包括：
i) 未激活
ii) 縱向控制，例如ACC
iii) 橫向控制，例如LKA
iv) 橫向加縱向控制，例如TJA
這幾種系統(tǒng)狀態(tài)保持不變時(shí)應(yīng)該有相應(yīng)的人機(jī)交互提醒，狀態(tài)切換時(shí)也需要。如果提醒方式包含一般駕駛員前方視線 +/- 15°的視覺提醒（例如抬頭顯示），能得到更高的分?jǐn)?shù)。ENCAP AD中有一個詳細(xì)的評分表，實(shí)際上就是按照上述各個狀態(tài)和要求的排列組合，滿分25分。
奧迪Q8具備抬頭顯示，在輔助駕駛系統(tǒng)狀態(tài)方面表現(xiàn)出色，得滿分。

c. 駕駛員監(jiān)控
輔助駕駛系統(tǒng)涉及到人車交互和合作，應(yīng)該具有相關(guān)傳感器，以“觀察”駕駛員，確定他們的參與程度。當(dāng)檢測到駕駛員沒有介入時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出警告，并應(yīng)在一段時(shí)間后升級此警告。最后，如果駕駛員沒有給出響應(yīng)，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)入緊急模式。
歐洲有另外單獨(dú)的法規(guī)要求輔助駕駛系統(tǒng)監(jiān)控駕駛員是否“脫手”松開方向盤。如果駕駛員15秒內(nèi)沒接管方向盤，應(yīng)該視覺警告；15到30秒內(nèi)是同時(shí)聲音和視覺警告；超過30秒應(yīng)該換一種音頻警告，退出系統(tǒng)。能滿足這部分最低要求，得10分。
更好的監(jiān)控方式當(dāng)然是通過車內(nèi)攝像頭來檢測駕駛員是否還“脫眼”或者“脫腦”了。如果具備這能力，就再得15分。
奧迪Q8的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)并沒有使用車內(nèi)攝像頭，這部分只得了15分。

d. 合作駕駛
當(dāng)駕駛員保持全面控制權(quán)時(shí)，駕駛員輔助系統(tǒng)應(yīng)提供轉(zhuǎn)向輔助，而不應(yīng)使人感覺與車輛相抵觸。當(dāng)駕駛員出于任何原因?qū)④囕v駛離車道中央時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)保持激活但始終可以被替代的狀態(tài)，以確保人車合一的感覺。
舉個例子，當(dāng)駕駛員開了車道保持輔助，但是突然發(fā)現(xiàn)前方有個大石頭，駕駛員要打方向盤繞過去，這時(shí)候輔助系統(tǒng)不應(yīng)該讓駕駛員感覺轉(zhuǎn)向被限制住了。
具體的測試方法就是車輛以72kph行駛，讓方向盤轉(zhuǎn)角走一段正弦曲線，然后對比打開輔助系統(tǒng)和不打開輔助系統(tǒng)的施加力矩。力矩偏差小的最多可得5分。另外，在力矩偏差小于5Nm的情況下，如果打方向過程中轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)沒有退出，則再得20分；如果退出后自動恢復(fù)激活得10分；如果系統(tǒng)退出并不能自行恢復(fù)激活，得0分。
奧迪Q8在合作駕駛測試中得了23分。
圖4：合作駕駛測試
 
1.2 車輛輔助 （Vehicle Assistance）
這部分著眼于系統(tǒng)是否能很好地輔助駕駛，是否能智能地應(yīng)對各種限制。具體包括三部分：速度輔助25分、自適應(yīng)巡航控制性能40分、轉(zhuǎn)向輔助35分。
a. 速度輔助
速度輔助評估包括三道題：
i) ENCAP安全星級測試中的速度輔助系統(tǒng)部分
沒錯，為了偷懶，這道題直接沿用了星級測試中的題目，只是分?jǐn)?shù)翻倍，從星級測試的3分翻倍為6分。內(nèi)容包括了是否能識別限速標(biāo)識，是否能自動調(diào)整ACC限速等。
ii) 限速變化時(shí)的響應(yīng)
例如自車正在100kph的速度巡航，突然前方出現(xiàn)限速80kph的標(biāo)志，那么車輛應(yīng)該自動地或者提醒駕駛員調(diào)整車速到80kph。針對固定限速標(biāo)志的響應(yīng)滿分6分，針對可變的或者臨時(shí)的限速標(biāo)志的響應(yīng)滿分6分，一共12分。
iii) 針對道路特征調(diào)整車速
在遇到拐彎處、環(huán)島、十字路口這三種道路特征時(shí)，駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)該能使車輛減速。拐彎處3分，環(huán)島2分，十字路口2分，共7分。
奧迪Q8在速度輔助部分得了24.9分，測試報(bào)告中沒有體現(xiàn)詳細(xì)的測試結(jié)果，不知道是在哪個環(huán)節(jié)丟了0.1分。但對這份滿分200分的考試來說，這0.1分似乎也沒那么重要。
圖5:針對道路特征調(diào)整車速
 
b. 自適應(yīng)巡航控制性能
自適應(yīng)巡航控制 (ACC) 系統(tǒng)是一種與前方汽車保持安全距離的舒適系統(tǒng)。輔助駕駛系統(tǒng)應(yīng)該對各種情況（包括不常見但非常危急的情況）適時(shí)地作出響應(yīng)。這部分評價(jià)只考慮跟汽車的情況，具體包含三部分：
i) ACC跟車測試
這部分測試是針對主車減速度小于5 m/s2并且AEB沒有介入的ACC工況。其中包括CCRS、CCRM、CCRB、Cut In和Cut Out五種工況。
這些術(shù)語也是沿用星級評價(jià)里面的安全評估。這里順便說一下命名規(guī)則。例如CCRS，第一個字母C是指主車是Car,第二個字母C是指目標(biāo)也是Car，第三個字母R是Rear，指主車駛向目標(biāo)車的后方，第四個字母S是Stationary，指目標(biāo)車輛的運(yùn)動狀態(tài)是靜止的。其中CCRS中包含了直道和彎道的情況。以此類推，CCRM指主車從后接近勻速運(yùn)動中的（Moving）的目標(biāo)車。CCRB指主車從后接近正在剎車（Braking）的目標(biāo)車的場景。
Cut In是指目標(biāo)車從鄰車道切入主車道，Cut Out是指主車從主車道切出到目標(biāo)車的相鄰車道的場景。
評分體系要求在不同場景下，主車和目標(biāo)車實(shí)施不同的車速或者TTC，細(xì)分了31項(xiàng)測試，每項(xiàng)測試中如果ACC避免了碰撞得1分，如果在AEB介入之前ACC減速超過5kph則得0.5分，這31分按比例折算成滿分24分。
圖6：ACC跟車測試的場景
 
ii) 超車限制
一些國家，尤其是歐洲的雙向兩車道，在某些區(qū)域內(nèi)是不允許超車的。這就要求駕駛輔助系統(tǒng)具有地理圍欄的功能，能在這些區(qū)域且主車速度超過90kph時(shí)阻止主車變到對向車道超車。具備這能力的得5分。
iii) ACC自行恢復(fù)激活
現(xiàn)在主流ACC都具備Stop-go功能，就是主車可能會完全剎停，當(dāng)前車?yán)^續(xù)啟動時(shí)，主車可以繼續(xù)跟車。這道題要求主車剎停后按系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間（例如5秒）內(nèi)，ACC可以自行恢復(fù)激活并跟車。超過時(shí)間則提示駕駛員，讓駕駛員確認(rèn)激活。
要得到滿分10分，在系統(tǒng)自行恢復(fù)時(shí)還應(yīng)同時(shí)通過車內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭確認(rèn)駕駛員眼睛注意力朝前，并且通過傳感器（例如前視攝像頭和超聲波）確認(rèn)安全。后者的一種典型應(yīng)用場景就是主車跟著前車在路口剎停，然后兩車之間經(jīng)過一個行人。這時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該確認(rèn)行人是否在主車前方，再重新加速跟前車。
奧迪Q8在自適應(yīng)巡航控制性能環(huán)節(jié)得了29.1分，其中超車限制和ACC自行恢復(fù)激活得了15分?？梢奞8的ACA可以應(yīng)對路口跟車剎停后，有行人經(jīng)過的場景。而跟車測試環(huán)節(jié)丟了10.9分。但測試報(bào)告沒有具體哪個場景測試不通過的信息。
c. 轉(zhuǎn)向輔助
這包括S彎和變道輔助。
車道居中輔助是主車以80、100、120kph分別通過一個“S”彎，看主車能否保持在車道中央，滿分30。
變道輔助是監(jiān)測后方相鄰車道有沒有來車，如果有來車且預(yù)計(jì)碰撞時(shí)間較小則提示警告駕駛員。具備這功能的得滿分5分。
 
圖7：S彎測試示意圖
奧迪Q8在S彎部分得了滿分30，但變道輔助丟了5分。變道輔助一般有后角毫米波雷達(dá)就能完成，在奧迪Q8這款豪華車上居然不具備。我一開始也很懷疑，后來查了車型配置信息，發(fā)現(xiàn)2020款Q8官方確實(shí)沒有前裝或選裝變道輔助。
奧迪Q8在整個車輛輔助環(huán)節(jié)得了84分，而駕駛員參與中得78分更低，因此整個輔助能力部分奧迪得了78分。

2. 安全后備 （Safety Backup）
駕駛輔助系統(tǒng)是在旅途中為駕駛員提供支持的舒適性功能。但作為汽車來說，安全性永遠(yuǎn)應(yīng)該兜底。如果舒適性支持不足以避免即將發(fā)生的碰撞，則無論乘員的舒適感如何，安全系統(tǒng)均應(yīng)使用一切可能的方式來接管控制并進(jìn)行干預(yù)。在安全后備中，評估內(nèi)容包括系統(tǒng)在駕駛員未能對危急事件作出反應(yīng)的情況下所體現(xiàn)的故障安全程度，以及它在這些緊急情況下的響應(yīng)方式。具體包括系統(tǒng)故障、駕駛員接管無響應(yīng)和碰撞避免三個部分。
a. 系統(tǒng)故障
這里的系統(tǒng)故障具體指傳感器（毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭）被遮擋，并包含了主車啟動時(shí)遮擋、主車運(yùn)動且輔助駕駛系統(tǒng)未激活、主車運(yùn)動且輔助駕駛系統(tǒng)已激活的三種場景，滿分25分。
其中最危險(xiǎn)的主車運(yùn)動且輔助駕駛系統(tǒng)已激活的情況中，傳感器被遮擋后，車輛行駛2分鐘內(nèi)輔助駕駛系統(tǒng)退出，5分鐘內(nèi)有視覺警告駕駛員傳感器被遮擋了，就能得滿分。
其他兩種場景下，都是傳感器被遮擋后，行車5分鐘內(nèi)，輔助駕駛系統(tǒng)不能被激活且有視覺警告，就能得滿分。
從評價(jià)體系來看，這個2分鐘和5分鐘的要求都很低。這應(yīng)該是考慮到目前傳感器遮擋算法都不是很精準(zhǔn)，誤報(bào)較多的一個妥協(xié)。但從用戶功能本身出發(fā)，如果傳感器被遮擋，就相當(dāng)于人的眼睛被蒙住了，但車輛輔助駕駛系統(tǒng)還能在2分鐘內(nèi)控制車輛，這顯然很不安全。
奧迪Q8配備了毫米波雷達(dá)和攝像頭，在這項(xiàng)測試中得了滿分25分。測試報(bào)告中有個值得注意的信息是，行車中攝像頭被遮擋了，系統(tǒng)2分鐘才退出。而毫米波雷達(dá)被遮擋了，系統(tǒng)馬上就退出了。可見該車的ACA功能更加依賴毫米波雷達(dá)，也對毫米波雷達(dá)的遮擋算法更有信心。
b. 駕駛員接管無響應(yīng)
駕駛員如果不介入車輛控制，那么輔助駕駛系統(tǒng)應(yīng)該告警提示。提示一段時(shí)間后仍無接管，那么駕駛輔助系統(tǒng)如能保持在當(dāng)前車道安全剎?；蛘邷p速到蠕行，則得20分。另外5分屬于附加題，留給更先進(jìn)的安全靠邊停車等。但現(xiàn)在法規(guī)還沒通過變道安全剎停，所以這5分附加題有點(diǎn)必須丟分的意味。這道題滿分25分。
奧迪Q8具備安全剎停功能，此處得20分。
c. 碰撞避免
這部分和車輛輔助部分有點(diǎn)重復(fù)。主要分為跟車場景的縱向碰撞避免（ACC減速或AEB）和橫向車道控制。
縱向控制部分同樣包含了CCRS、CCRM、CCRB、Cut In和Cut Out的工況，主車和目標(biāo)車車速也一樣。只是這部分測試可以結(jié)合ACC和AEB的作用結(jié)果。滿分25分。
橫向控制包含S彎和變道輔助。S彎測試場景同樣與車輛輔助環(huán)節(jié)重復(fù)，只是測試時(shí)可以打開ELK、LSS等安全橫向控制功能。變道輔助則是星級評價(jià)中，相鄰車道目標(biāo)車正在超越主車，主車應(yīng)該增加保持車道中間的輔助扭矩的要求（即ELK）。橫向控制部分S彎占15分，ELK占10分。
奧迪Q8在整個碰撞避免環(huán)節(jié)得了39.3分。結(jié)合之前變道輔助的評分結(jié)果，估計(jì)丟掉的10.7分大部分都與變道輔助有關(guān)。
而整個安全后備環(huán)節(jié)，奧迪Q8得了84分，加上第一部分78分，最終以162分得到Very Good的評級。屬于ENCAP AD的學(xué)霸級別。

四、寫在最后
從文章開頭提到的幾款車型的評級結(jié)果中，也有不少同學(xué)質(zhì)疑ENCAP的這個評級標(biāo)準(zhǔn)就是偏袒歐洲汽車，得分高的全是歐系的BBA。這個“猜測”是否成立不得而知。
但從評級標(biāo)準(zhǔn)來分析，一方面，歐洲的用車環(huán)境和道路環(huán)境確實(shí)和美國和中國等都不一樣，在功能應(yīng)用場景取舍上優(yōu)先滿足歐洲的環(huán)境要求，可以理解。
另一方面ENCAP AD Grading就跟生活中的其他評級（例如高考、福布斯財(cái)富排名、優(yōu)秀員工評比等）一樣，能說明一些問題，但肯定不能說明全部問題。消費(fèi)者買車也可能參考一些評級結(jié)果，但肯定不會只看評級結(jié)果。我們作為工程師，是否也應(yīng)該研究分析甚至制定一些評級標(biāo)準(zhǔn)，但不為評級所局限？
 
參考來源：
1.euro-ncap-ad-test-and-assessment-protocol-v10，
https://www.euroncap.com/en/for-engineers/protocols/general/
2. euro-ncap-assisted-driving-2020-audi-q8-datasheet，
https://www.euroncap.com/en/ratings-rewards/assisted-driving-gradings/ 
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